Java反射机制

2024-07-31 17:35:42 浏览数 (1)

一、反射的用处

  • 可以操作**字节码文件**(可以读和修改字节码文件)
  • 可以操作**代码片段**。(class文件)
  • 在运行状态中,对于任意一个类,都能够**知道**这个类的所有属性和方法。
  • 对于任意一个对象,都能够**调用**它的任意属性和方法。
  • 利用**反射**创建的对象**可以无视修饰符**调用类里面的内容。
  • 跟**配置文件结合起来使用**,把要创建的对象信息和方法写在配置文件中。

二、获取字节码文件对象的三种方式

反射获取-->字节码文件对象

  • 字节码文件对象:当class文件加载到内存之后,虚拟机自动创建出来的对象。
  • 对象里面至少包含了:构造方法,成员变量,成员方法。
  • 对象在内存中是唯一的。

1.Class.forName形式

代码语言:java复制
//Class.forName("类的全类名"): 全类名 = 包名   类名

//先把Student加载到内存中,再获取字节码文件的对象

//clazz 就表示Student这个类的字节码文件对象

Class clazz = Class.forName("java.test.Student");

2.class属性获取形式

代码语言:java复制
//类名.class

//class文件在硬盘中是唯一的,加载到内存之后产生的对象也是唯一的

Class clazz = Student.class;

3.Student对象获取形式

代码语言:java复制
//通过Student对象获取字节码文件对象

Student s = new Student();

Class clazz = s.getClass();

三、获取构造方法

**ps:**如果当前获取到的是私有的,必须要临时修改访问权限,否则无法使用。

代码语言:java复制
//获得class字节码文件对象

Class clazz = Class.forName("java.test.Student");

//获取有参构造方法

Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);

//临时修改构造方法的访问权限(暴力反射)

con.setAccessible(true);

//直接创建对象

Student stu = (Student) con.newInstance("zhangsan", 23);

| 方法名 | 说明 |

| :------------------------------------ | --------------------------------- |

| getConstructors() | 获得所有的构造(只能public修饰) |

| getDeclaredConstructors() | 获得所有的构造(包含private修饰) |

| getConstructor(Student.class,…) | 获取指定构造(只能public修饰) |

| getDeclaredConstructor(Student.class) | 获取指定构造(包含private修饰) |

| | |

代码语言:java复制
//获得class字节码文件对象

Class clazz = Class.forName("java.test.Student");



//获取构造方法对象

//获取所有构造方法(public)

Constructor[] constructors1 = clazz.getConstructors();



//获取所有构造(带私有的)

Constructor[] constructors2 = clazz.getDeclaredConstructors();



//获取指定的空参构造

Constructor con1 = clazz.getConstructor();

//获取指定的有参构造

Constructor con2 = clazz.getConstructor(String.class,int.class);



//获取指定的构造(所有构造都可以获取到,包括public包括private)

Constructor con3 = clazz.getDeclaredConstructor();

//每一次获取构造方法对象的时候,都会新new一个。

Constructor con4 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);



//利用构造方法创建对象

Student stu = (Student) constructors1.newInstance();

四、获取成员变量

| 方法名 | 说明 |

| ------------------------------ | --------------------------------------------- |

| getFields() | 返回所有成员变量对象的数组(只能拿public的) |

| getDeclaredFields() | 返回所有成员变量对象的数组(包含private修饰) |

| getField(String name) | 返回单个成员变量对象(只能拿public的) |

| getDeclaredField(String name) | 返回单个成员变量对象(包含private修饰) |

| set(Object obj, Object value) | 赋值 |

| get(Object obj) | 获取值 |

代码语言:java复制
//获得class字节码文件对象

Class clazz = Class.forName("java.test.Student");



//获取成员变量的对象(Field对象)只能获取public修饰的

Field[] fields1 = clazz.getFields();



//获取成员变量的对象(public   private)

Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();



//获得单个成员变量对象

//如果获取的属性是不存在的,那么会报异常

Field field4 = clazz.getField("name");



//获取单个成员变量(私有)

//获取name成员变量,field5就表示name这个属性的对象

Field field5 = clazz.getDeclaredField("name");



//临时修饰他的访问权限(暴力反射)

field5.setAccessible(true);



//设置(修改)name的值

//参数一:表示要修改哪个对象的name?

//参数二:表示要修改为多少?

field5.set(Student1,"zhangsan");



//获取这个对象的name的值

String name = (String)field5.get(Student1);

五、获取成员方法

| 方法名 | 说明 |

| ------------------------------------------------- | --------------------------------------------- |

| getMethods() | 返回所有成员方法对象的数组(只能拿public的) |

| getDeclaredMethods() | 返回所有成员方法对象的数组(包含private修饰) |

| getMethod(String name,String.class, …) | 返回单个成员方法对象(只能拿public的) |

| getDeclaredMethod(String name, String.class,... ) | 返回单个成员方法对象(包含private修饰) |

| invoke(Object obj, Object... args) | 运行方法 |

代码语言:java复制
//获得class字节码文件对象

Class clazz = Class.forName("java.test.Student");



//获取方法

//getMethods可以获取父类中public修饰的方法

Method[] methods1 = clazz.getMethods();



//获取所有的方法(包含私有)

//但是只能获取自己类中的方法

Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods();



//获取指定的方法(空参)

Method method3 = clazz.getMethod("sleep");

Method method4 = clazz.getMethod("eat",String.class);



//获取指定的私有方法

Method method5 = clazz.getDeclaredMethod("play");



//需要用这个对象去调用方法

Student stu = new Student();



//参数一:表示方法的调用对象

//参数二:方法在运行时需要的实际参数

//注意点:如果方法有返回值,那么需要接收invoke的结果

//如果方法没有返回值,则不需要接收

String result = (String) method4.invoke(stu, "鸡公煲");

六、反射的好处(面试题)

  • 无视修饰符访问类中的内容。但是这种操作在开发中一般不用,都是框架底层来用的。
  • 反射可以跟配置文件结合起来使用,动态的创建对象,动态的调用方法。

七、反射的实例

1.泛型擦除

集合中的泛型只在java文件中存在,当编译成class文件后,就没有泛型了。

代码语言:java复制
 //创建集合对象

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

list.add(123);



//list.add("aaa");

//利用反射运行add方法去添加字符串

//因为反射使用的是class字节码文件

//获取class对象

Class clazz = list.getClass();



//获取add方法对象

Method method = clazz.getMethod("add", Object.class);



//运行方法

method.invoke(list,"aaa");

//打印集合

System.out.println(list);//[123,aaa]

2.修改字符串的内容

字符串不能修改的真正原因:

字符串,在底层是一个byte类型的字节数组,名字叫做value。

private final byte[] value;

真正不能被修改的原因:final(表示value记录的地址值不能修改)和private(私有变量,没有对外提供getvalue和setvalue的方法,外界不能获取或修改value记录的地址值)。

但可用反射强行修改。

代码语言:java复制
String s = "abc";

String ss = "abc";

//字符串s和字符串ss对应的String的底层代码为byte类型的字节数组

// private final byte[] value= {97,98,99};



// 利用反射获取了value的地址值

//真正不可变的value的地址值,里面的内容利用反射还是可以修改的

//获取class对象

Class clazz = s.getClass();



//获取value成员变量(private)

Field field = clazz.getDeclaredField("value");

//但是这种操作非常危险

//JDK高版本已经屏蔽了这种操作,低版本还是可以的

//临时修改权限

field.setAccessible(true);



//获取value记录的地址值

byte[] bytes = (byte[]) field.get(s);

bytes[0] = 100;



System.out.println(s);//dbc

System.out.println(ss);//dbc

3.反射和配置文件结合动态获取

需求: 利用反射根据文件中的不同类名和方法名,创建不同的对象并调用方法。

分析:

  • 通过Properties加载配置文件
  • 得到类名和方法名
  • 通过类名反射得到Class对象
  • 通过Class对象创建一个对象
  • 通过Class对象得到方法
  • 调用方法
代码语言:java复制
//配置文件中的信息

classname=java.test.Student

methodname=sleep

    

//读取配置文件的信息

Properties prop = new Properties();

FileInputStream fis = new FileInputStream("test/prop.properties");

prop.load(fis);

fis.close();



//获取配置文件对应的信息

String classname = prop.get("classname")   "";

String methodname = prop.get("methodname")   "";



//获取字节码文件对象

Class clazz = Class.forName(classname);



//要先创建这个类的构造方法对象

Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor();

con.setAccessible(true);

Object o = con.newInstance();



//获取方法的对象

Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodname);

method.setAccessible(true);



//运行方法

method.invoke(o);

4.用反射保存对象中的信息

代码语言:java复制
//对于任意一个对象,都可以把对象所有的字段名和值,保存到文件中去

//Student和Teacher的JavaBean没有展示出来

public class MyReflectDemo {

    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, IOException {

       Student s = new Student("小盈",21,'女',161,"睡觉");

       Teacher t = new Teacher("小夏",10000);

       saveObject(s);

}



//把对象里面所有的成员变量名和值保存到本地文件中

public static void saveObject(Object obj) throws IllegalAccessException, IOException {

    //获取字节码文件的对象

    Class clazz = obj.getClass();

    //创建IO流

    BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("test\a.txt"));

    //获取所有的成员变量

    Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

    for (Field field : fields) {

        field.setAccessible(true);

        //获取成员变量的名字

        String name = field.getName();

        //获取成员变量的值

        Object value = field.get(obj);

        //写出数据

        bw.write(name   "="   value);

        bw.newLine();

    }

    bw.close();

}

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